基于模型修正的大跨斜拉橋損傷識別研究.pdf

1、隨著我國交通事業(yè)的蓬勃發(fā)展，一些大跨和超大跨橋梁的相繼建成，人們對這些大型重要橋梁的安全性、耐久性與正常使用功能日漸關(guān)注和重視。本文以天津市保定橋斜拉橋工程為背景，研究了針對實(shí)際工程的健康監(jiān)測策略，驗(yàn)證了對橋梁整體性能進(jìn)行評估的損傷識別方法，為后期的健康監(jiān)測提供了依據(jù)。 本文首先闡述了橋梁健康監(jiān)測系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，根據(jù)健康監(jiān)測的目的和功能，進(jìn)行橋梁健康監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)，確定了健康監(jiān)測系統(tǒng)構(gòu)成、監(jiān)測內(nèi)容和傳感器的布置以及用于損

2、傷識別的理論方法，并結(jié)合保定橋工程的實(shí)際情況進(jìn)行針對性的健康監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)；通過采用大型動態(tài)信號處理軟件DASP2006，在環(huán)境激勵條件下，測定斜拉索索力和大橋振動信息，并對信號進(jìn)行頻譜分析，為后期與模型理論值比較分析和模型修正提供依據(jù)，確定橋梁結(jié)構(gòu)的損傷位置和損傷程度；使用通用有限元分析軟件ANSYS，應(yīng)用優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，分別建立了橋梁結(jié)構(gòu)平面和空間有限元模型，并對兩種模型計(jì)算結(jié)果和適用性進(jìn)行分析：運(yùn)用敏感性分析方法，利用已有實(shí)地測量的大

3、橋結(jié)構(gòu)動力特性數(shù)據(jù)對建立的有限元模型進(jìn)行修正；在修正的有限元模型的基礎(chǔ)上，進(jìn)行結(jié)構(gòu)的靜力、動力分析；模擬拉索和箱梁損傷，分析其對結(jié)構(gòu)位移、內(nèi)力和動力特性的影響；利用模態(tài)曲率法并考慮噪聲影響，判定理論模型的損傷程度和損傷位置，驗(yàn)證該方法的有效性。最后，結(jié)合保定橋工程，應(yīng)用上述的理論方法進(jìn)行有限元建模，修正和損傷識別。 研究結(jié)果表明：運(yùn)用該論文的理論建立的修正有限元模型，對大跨度斜拉橋進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，其結(jié)果是可接受的，而且成功驗(yàn)證模態(tài)